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재료의 입자는 어떻게 열을 수행합니까?

재료의 입자가 열을 전도하는 방식은 재료의 유형에 따라 다릅니다.

고체에서 :

* 금속 : 금속은 유리 전자의 존재로 인해 우수한 열 도체입니다. 이 전자는 금속 격자 전체에 걸쳐 쉽게 움직일 수 있으며 동역학 에너지 (열)를 가지고 다닐 수 있습니다. 금속 물체의 한쪽 끝이 가열되면, 그 말단의 전자는 운동 에너지를 얻고 인접한 전자와 충돌하여 재료 전체에서 열 에너지를 빠르게 전달합니다. 그렇기 때문에 금속이 실온에 있더라도 손질에 차갑게 느껴집니다. 손에서 열을 빠르게 전환합니다.

* 비금속 : 비금속은 금속보다 결합이 약하고 자유 전자가 적습니다. 열 전도는 격자 구조 내의 진동을 통해 발생합니다. 한쪽 끝이 가열되면 원자가 더 빨리 진동하여 충돌을 통해 이웃에게 에너지를 전달합니다. 이 과정은 금속보다 느리기 때문에 비금속은 일반적으로 열 도체가 열악합니다.

* 절연체 : 목재, 고무 또는 플라스틱과 같은 절연체는 매우 약한 결합과 제한된 전자 전자를 가지고 있습니다. 격자 내의 진동이 느리고 비효율적이므로 열을 매우 잘 전달합니다.

액체에서 :

* 액체 분자의 면밀한 간격으로 인해 일반적으로 가스보다 더 나은 열 도체입니다. 열 전달은 분자 간의 충돌을 통해 발생합니다. 밀도가 높을수록 분자간 힘이 강할수록 열전도율이 높아집니다.

* 대류 : 액체는 또한 더 따뜻하고 밀도가 낮은 액체가 상승하는 반면, 더 냉각하고 밀도가 높은 액체 싱크는 대류를 통해 열을 전달할 수 있습니다. 이것은 열 전달 사이클을 만듭니다.

가스에서 :

* 가스 분자가 멀리 떨어져 있고 충돌이 드물기 때문에 열전도율이 가장 낮습니다. 열 전달은 주로 분자 간의 충돌을 통해 발생합니다.

* 대류 : 가스는 또한 더 따뜻하고 밀도가 낮은 가스 상승 및 냉각기, 밀도 가스 가스 싱킹으로 대류를 통해 열을 전달합니다.

요약 :

* 금속 : 자유 전자

* 비금속 : 격자 진동

* 절연체 : 매우 제한된 전자 또는 격자 진동

* 액체 : 분자와 대류 사이의 충돌

* 가스 : 분자와 대류 사이의 충돌

열 전도 속도는 다음과 같이 영향을받습니다.

* 재료 유형 : 금속은 비금속 및 절연체보다 더 쉽게 열을 수행합니다.

* 온도 차이 : 온도 차이가 클수록 열 전달이 더 빠릅니다.

* 재료 두께 : 재료가 얇을수록 열 전달이 더 빠릅니다.

* 표면적 : 표면적이 클수록 열 전달이 더 빠릅니다.

열 단열 설계, 요리기구를위한 재료 선택, 기후 변화의 역학 이해와 같은 많은 응용 분야에서 입자가 열을 수행하는 방법을 이해하는 것이 중요합니다.

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